发电设备

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研究与分析

掺混不同粒径煤灰对准东煤积灰及烧结特性的影响

肖雄, 泮浩翔, 吕为智, 于敦喜

2023, 37(4): 207-211,216. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.001

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针对采用添加高岭土缓解准东煤燃烧后积灰的方法成本较高的问题,将粒径分级处理后的准东煤煤灰作为添加剂,结合沉降炉积灰实验和固定床烧结实验对不同粒径煤灰的积灰控制效果进行评估。结果表明:不同粒径煤灰的成分组成和矿物分布有所差异,粒径>100 μm的煤灰中莫来石等硅铝矿物含量显著高于其他粒径段煤灰。掺混粒径>100 μm的煤灰后换热面积灰在外力作用下更容易脱除;掺混粒径<50 μm的煤灰不仅无法控制积灰生长,而且会加大积灰的清除难度。掺混粒径>100 μm的煤灰后烧结程度减弱是导致换热面积灰清除难度较低的主要原因。

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研究与分析

机组变负荷对省煤器入口管道焊接结构疲劳寿命影响的分析

金传领, 万瑜, 徐家驹, 林劭辰, 石仁强, 高严

2023, 37(4): 212-216. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.002

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研究某600 MW火电机组负荷变化对省煤器入口管道结构疲劳寿命的影响,采用材料拉伸试验、疲劳试验及数值模拟3种方法,分别得到应变与疲劳寿命之间的关系。结果表明:材料拉伸试验预测结构寿命与疲劳试验的偏差较大,而数值模拟结果与疲劳试验结果较为吻合,数值模拟方法能够合理评估结构疲劳性能,并且结构疲劳损伤随机组负荷变化幅度的增大而明显增大。

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研究与分析

零碳园区综合能源系统的多属性研究

马超凡, 闫全智, 邵嘉兴, 常晟

2023, 37(4): 217-222. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.003

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针对多种业态的民用综合园区的能源需求,建立零碳排放的能源系统,利用储能系统协调自发电供应量和园区需求量之间的匹配。分析制冷和采暖设备在系统运行工况下的能流,建立设备的动力学模型。通过分析一次能源节约率和发电效率等指标并研究园区经储能调度后的柔性度,评估系统性能。结果表明:该系统的一次能源节约率和二氧化碳减排率分别在33.0%~100.0%和22.7%~100.0%。当补充电量全部匹配附近风能及太阳能等绿色能源发电时,园区可以达到零碳排放。

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新能源

风力发电机叶片覆冰机理及防冻除冰技术的研究进展

倪一帆, 张作贵, 符锐

2023, 37(4): 223-229. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.004

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针对我国大量建在北部和中南部地区的风电场冬季运行时易发生叶片覆冰的问题,探讨风力发电机叶片的覆冰机理,详细对比分析几种主、被动防冻除冰技术的优缺点,得出涂层防冰结合主动型除冰方案在未来具有较高的应用潜力,可以保障风力发电机安全高效地运行。

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新能源

光热发电技术发展的探讨与展望

杨倩鹏, 朱豪飞, 陈柏旭, 孟祥飞

2023, 37(4): 230-237. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.005

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"十四五"规划期间,光热发电的技术研究和产业应用都将进入快速发展时期。通过总结光热发电领域的基本概况和产业现状,研究分析光热发电的系统形式、子系统技术及相关前沿技术,基于度电成本和装机容量对光热发电前景进行展望。通过分析得出:"十四五"规划期间光热发电的技术路线应以发展塔式光热发电关键技术为主,同时突破关键设备、储热介质和控制软件技术,兼顾发展碟式光热发电和分布式光热发电技术;产业路线应以推动塔式光热发电规模化、商业化为主,兼顾分布式光热发电产品的开发应用,以及光热发电的多能互补和多联产应用。

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新能源

屋顶光伏发电站光伏组件及逆变器选型分析

孙涛, 李广伟

2023, 37(4): 238-242. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.006

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以某屋顶光伏发电站的建设为研究案列,从理论上计算该电站在当地气候条件下的发电能力,提出屋顶光伏发电站的建设方案,包括光伏组件选型、逆变器容量及连接方式选择、光伏方阵设计等。所提出的方案不仅具有良好的环境和社会效益,而且具有一定的经济效益,可以为屋顶光伏发电站的建设提供参考。

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核电技术

核电厂镍基焊缝应力腐蚀开裂返修技术分析

郑东宏, 陈孝海, 李加华, 龚圣捷

2023, 37(4): 243-247,252. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.007

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在压水堆核电厂运行服役阶段,容易出现镍基焊缝在一回路冷却剂环境下的应力腐蚀开裂情况。根据ASME BPVC规范,针对缺陷去除、管道对接焊缝外表面堆焊、管道对接焊缝内表面堆焊或镶嵌焊接、J形焊缝外表面堆焊、J形焊缝贯穿管内端返修、J形焊缝贯穿管外端返修、J形焊缝机械密封返修等多种返修技术进行识别、分析和讨论,可以为核级承压容器镍基焊缝的返修技术选择提供参考。

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核电技术

核电机组汽轮机低压叶轮叶根槽应力腐蚀裂纹扩展寿命分析

李思琦, 杨宇, 李孝品, 王金华, 潘强, 王军

2023, 37(4): 248-252. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.008

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分析核电机组汽轮机低压叶轮应力腐蚀发生的机理及应力腐蚀裂纹扩展的原因,结合Clark模型和腐蚀环境下的Pairs模型建立应力腐蚀裂纹扩展寿命的计算模型。以某核电机组汽轮机的低压第2级、第3级叶轮叶根槽为研究对象,对应力腐蚀裂纹扩展寿命进行研究分析。结果表明:采用2种模型计算的裂纹扩展寿命均满足核电机组汽轮机耐用件使用寿命(60年)的要求。Pairs模型下的裂纹扩展寿命相比于Clark模型更加保守,在使用Clark模型对裂纹扩展寿命估算时,可以选取2~3的安全系数,并且温度变化对Clark模型下的裂纹扩展速率有较大的影响。

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自动控制

基于远程控制的水冷壁爬壁机器人DR检测系统的研究与应用

刘金成, 唐彬, 马耀清

2023, 37(4): 253-258. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.009

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针对电站锅炉水冷壁管检查需要搭设满堂脚手架或升降平台,导致安全风险高且成本巨大的问题,研究开发了一种基于远程控制的X射线探伤机、数字X射线摄影(DR)平板探测器与全自动爬壁机器人相配合的水冷壁爬壁机器人DR检测系统,并且对300 MW煤电机组水冷壁管进行实地DR检测。试验结果表明:该检测系统稳定可靠、使用便捷、定位准确,可以在线实时观察缺陷,并且大幅度提高检测速度和效率。

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运行与改造

1000MW火电机组深度调峰下供热能力提升改造及应用

孙德玉, 王霄霄, 李英智, 郭光伟, 范诚豪, 何翔

2023, 37(4): 259-263. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.010

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某1 000 MW火电机组深度调峰时,背压式汽轮机排汽压力降低,排汽无法进入供热联箱。对背压式汽轮机进行排汽改造,增加高温再热器抽汽管道,并且分析计算不同中压调节阀开度下的机组供热能力。结果表明:通过关小中压调节阀开度来提高高温再热器压力,可以确保背压式汽轮机在机组调峰阶段安全连续运行;通过高温再热器抽汽提升了单台机组的供热能力,机组负荷降低至350 MW时,实现供热抽汽质量流量达到115 t/h,供热抽汽压力不低于1 MPa,温度维持在320 ℃左右。

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运行与改造

300MW四角切圆燃烧锅炉结焦分析及改造

陈安合, 陈金顺, 林宗贺, 张孝勇, 朱宪然, 王熙

2023, 37(4): 264-268. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.011

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为解决某300 MW火力发电机组四角切圆燃烧锅炉自配煤掺烧后频繁出现结焦的问题,进行试验并开展燃烧系统的优化改造。试验结果表明:一次风喷口面积偏小导致磨煤机出力下降,进而造成水冷壁结焦等;通过减小一次风速度,可以使磨煤机出力升高,提高锅炉带负荷的能力,并且使炉膛壁面的还原性气氛浓度下降。改造取得了良好的效果,可以为解决同类型机组的问题提供参考。

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运行与改造

350MW亚临界锅炉屏式过热器爆管分析及预防

关怀, 王建, 王志浩, 白云峰, 艾方兴, 曲辰, 王海营, 李庆鹏

2023, 37(4): 269-272. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.012

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针对某350 MW亚临界燃煤机组的二级屏式过热器爆管事故,通过爆口宏观形貌观察、硬度测量、过热器减温水逻辑分析等对爆管原因进行分析。结果表明该次受热面爆管是由于过热器水塞引发过热器管短时超温导致的,通过对过热器减温水逻辑进行优化,并且制定多层面预防措施,可以降低屏式过热器爆管的可能性,进而保证机组安全稳定运行。

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运行与改造

燃煤机组脱硫系统增压风机轴系故障分析及处理

廖国权, 李皎, 张文龙

2023, 37(4): 273-276. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2023.04.013

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某燃煤电厂5号锅炉脱硫系统增压风机由定频运行改为变频运行后轴系多次发生故障,通过增压风机变频改造前后工况比对,结合增压风机轴系疲劳安全系数变化,发现轴系故障的主要原因在于变频工况下,轴系承受交变应力和惯性力加剧,增压风机轴系疲劳安全系数低于变频工况下设计要求。通过校核对轴系的叶轮、长短轴、联轴器等部件进行加固改造,有效地解决了原来存在的故障问题,提高了设备可靠性。

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